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第1章 绪论 1

1.1数字信号与数字电路 1

1.1.1模拟信号与数字信号 1

1.1.2数字电路的特点 2

1.1.3数字电路的分类 3

1.2数制 3

1.2.1几种常用数制 4

1.2.2不同数制间的转换 5

1.3二进制算术运算 7

1.3.1二进制算术运算的特点 7

1.3.2带符号数的原码、反码和补码表示法 8

1.3.3补码运算 9

1.4几种常用编码 10

1.4.1二-十进制码（BCD码） 10

1.4.2格雷码 11

1.4.3 ASCII码 12

本章小结 13

习题 14

第2章 逻辑代数基础 15

2.1概述 15

2.2三种基本逻辑运算 15

2.3常用复合逻辑运算 17

2.4逻辑代数的基本公式和常用公式 18

2.4.1基本公式 18

2.4.2若干常用公式 19

2.5逻辑代数的基本定理 20

2.5.1代入定理 20

2.5.2反演定理 20

2.5.3对偶定理 21

2.6逻辑函数及其表示方法 21

2.6.1逻辑函数 21

2.6.2逻辑函数的表示方法 22

2.6.3逻辑函数的常用形式 23

2.6.4逻辑函数的两种标准形式 24

2.7逻辑函数的化简 27

2.7.1公式化简法 28

2.7.2卡诺图化简法 29

2.7.3具有无关项的逻辑函数及其化简 35

本章小结 38

习题 38

第3章 门电路 43

3.1概述 43

3.2晶体管的开关特性 43

3.2.1二极管的开关特性 44

3.2.2三极管的开关特性 45

3.3 TTL门电路 46

3.3.1 TTL与非门 47

3.3.2其他类型的TTL门电路 51

3.3.3 TTL门电路系列 52

3.3.4 TTL门电路的正确使用 52

3.4其他类型的双极型电路 53

3.4.1 ECL门电路 53

3.4.2 IIL门电路 54

3.5 MOS门电路 55

3.5.1 MOS管的开关特性 55

3.5.2 PMOS电路和NMOS电路 57

3.6 CMOS门电路 58

3.6.1 CMOS反相器 59

3.6.2其他类型的CMOS门电路 59

3.6.3 CMOS门电路系列 61

3.6.4 CMOS门电路的正确使用 61

3.7门电路的接口 62

3.7.1 TTL电路驱动CMOS电路 62

3.7.2 CMOS电路驱动TTL电路 63

3.7.3 TTL和CMOS电路带负载时的接口问题 63

本章小结 64

习题 64

第4章 组合逻辑电路 67

4.1概述 67

4.2组合逻辑电路的分析 68

4.3组合逻辑电路的设计 69

4.4常用组合逻辑电路 72

4.4.1编码器 72

4.4.2译码器 75

4.4.3数据选择器 81

4.4.4数值比较器 84

4.5组合逻辑电路中的竞争-冒险现象 85

4.5.1竞争-冒险举例 85

4.5.2竞争-冒险的概念与分析 86

4.5.3竞争-冒险的判断与消除 88

本章小结 90

习题 90

第5章 触发器 92

5.1概述 92

5.2基本RS触发器 93

5.2.1基本RS触发器的电路结构和工作原理 93

5.2.2基本RS触发器的功能描述 95

5.2.3基本RS触发器的工作特点 97

5.3同步触发器 97

5.3.1为什么要设计同步触发器 97

5.3.2同步RS触发器 97

5.3.3同步D触发器 99

5.3.4同步JK触发器 100

5.3.5同步T触发器和T′触发器 102

5.3.6同步触发器的工作特点 103

5.4主从触发器 104

5.4.1为什么要设计主从触发器 104

5.4.2主从RS触发器 104

5.4.3主从JK触发器 106

5.4.4主从触发器的工作特点 109

5.5边沿触发器 110

5.5.1为什么要设计边沿触发器 110

5.5.2维持阻塞型边沿触发器 110

5.5.3利用门电路传输延迟的边沿触发器 114

5.5.4利用CMOS传输门构成的边沿触发器 116

5.5.5边沿触发器的工作特点 117

5.6触发器的逻辑功能及其相互转换 117

5.6.1触发器逻辑功能的分类 117

5.6.2触发器的电路结构与逻辑功能间的关系 117

5.6.3不同功能触发器间的相互转换 118

5.7触发器的动态参数 120

本章小结 121

习题 121

第6章 时序逻辑电路 129

6.1概述 129

6.2时序逻辑电路的分析 131

6.2.1时序逻辑电路的一般分析方法 131

6.2.2同步时序逻辑电路的分析 132

6.2.3异步时序逻辑电路的分析 135

6.3典型时序逻辑电路 139

6.3.1寄存器和移位寄存器 139

6.3.2计数器 145

6.4时序逻辑电路的设计 172

6.4.1同步时序逻辑电路的设计 172

6.4.2异步时序逻辑电路的设计 183

本章小结 185

习题 186

第7章 大规模数字集成电路 191

7.1概述 191

7.2半导体存储器 192

7.2.1半导体存储器的概念与分类 192

7.2.2半导体存储器的逻辑结构 192

7.2.3只读存储器ROM 196

7.2.4随机存储器RAM 200

7.2.5存储器与逻辑函数的关系 201

7.2.6存储器芯片的内部结构 203

7.3可编程逻辑器件 204

7.3.1概述 204

7.3.2简单的可编程逻辑器件 205

7.3.3复杂的可编程逻辑器件 210

7.3.4 PLD的设计编程 216

本章小结 217

习题 217

第8章 脉冲波形的产生与整形 219

8.1概述 219

8.2施密特触发器 220

8.2.1施密特触发器的基本特点 220

8.2.2用门电路构成的施密特触发器 220

8.2.3集成施密特触发器 223

8.2.4施密特触发器的典型应用 223

8.3单稳态触发器 226

8.3.1单稳态触发器的基本特点 226

8.3.2用门电路构成的单稳态触发器 226

8.3.3集成单稳态触发器 229

8.3.4单稳态触发器的应用 231

8.4多谐振荡器 232

8.4.1多谐振荡器的基本特点 232

8.4.2用门电路构成的多谐振荡器 232

8.4.3用施密特触发器构成的多谐振荡器 235

8.4.4石英晶体多谐振荡器 236

8.5 555定时器及其应用 237

8.5.1 555定时器 237

8.5.2用555定时器构成的施密特触发器 239

8.5.3用555定时器构成的单稳态触发器 241

8.5.4用555定时器构成的多谐振荡器 242

8.5.5 555定时器的实际应用 245

本章小结 246

习题 247

第9章 数-模和模-数转换 250

9.1概述 250

9.2数字量到模拟量的转换（D／A） 250

9.2.1权电阻型D／A转换器 252

9.2.2倒T形电阻网络型D／A转换器 253

9.2.3权电流型D／A转换器 253

9.2.4具有双极性输出的D／A转换器 254

9.2.5 D／A转换器的主要技术指标 255

9.2.6集成D／A转换器 256

9.3模拟量到数字量的转换（A／D） 257

9.3.1模-数转换的基本概念 257

9.3.2 A／D转换器的主要类型 259

9.3.3 A／D转换器的主要技术指标 262

9.3.4集成A／D转换器 262

本章小结 263

习题 264

第10章 硬件描述语言VHDL基础 266

10.1概述 266

10.2 VHDL基础知识 267

10.2.1 VHDL源程序的基本结构 267

10.2.2 VHDL的基本语法 269

10.2.3 VHDL的主要描述语句 273

10.3 VHDL设计实例 280

10.3.1组合逻辑电路设计举例 280

10.3.2时序逻辑电路设计举例 284

本章小结 286

习题 287

部分习题答案 290

参考文献 299